Konsep Kuantisasi
Kami telah memperkenalkan kuantisasi dalam tutorial sinyal dan sistem kami. Kami secara formal akan menghubungkannya dengan gambar digital dalam tutorial ini. Mari kita bahas sedikit tentang kuantisasi.
Mendigitalkan sinyal
Seperti yang telah kita lihat pada tutorial sebelumnya, bahwa mendigitalkan sinyal analog menjadi digital, memerlukan dua langkah dasar. Sampling dan kuantisasi. Pengambilan sampel dilakukan pada sumbu x. Ini adalah konversi sumbu x (nilai tak terbatas) menjadi nilai digital.
Gambar di bawah ini menunjukkan pengambilan sampel sinyal.
Pengambilan sampel terkait dengan gambar digital
Konsep pengambilan sampel secara langsung berkaitan dengan zooming. Semakin banyak sampel yang Anda ambil, semakin banyak piksel yang Anda dapatkan. Oversampling juga bisa disebut sebagai zooming. Ini telah dibahas dalam tutorial pengambilan sampel dan zoom.
Tetapi cerita tentang mendigitalkan sinyal tidak berakhir pada pengambilan sampel juga, ada langkah lain yang terlibat yang dikenal sebagai Kuantisasi.
Apa itu kuantisasi
Kuantisasi berlawanan dengan pengambilan sampel. Itu dilakukan pada sumbu y. Saat Anda mengukur gambar, Anda sebenarnya membagi sinyal menjadi kuanta (partisi).
Pada sumbu x sinyal, terdapat nilai koordinat, dan pada sumbu y, terdapat amplitudo. Jadi mendigitalkan amplitudo dikenal sebagai Kuantisasi.
Berikut cara melakukannya
Anda dapat melihat pada gambar ini, bahwa sinyal telah dikuantifikasi menjadi tiga level yang berbeda. Itu berarti bahwa ketika kami mengambil sampel gambar, kami sebenarnya mengumpulkan banyak nilai, dan dalam kuantisasi, kami menetapkan level ke nilai-nilai ini. Ini bisa lebih jelas pada gambar di bawah ini.
Pada gambar yang ditampilkan dalam pengambilan sampel, meskipun sampel telah diambil, tetapi masih terbentang secara vertikal hingga rentang nilai tingkat abu-abu yang berkelanjutan. Pada gambar di atas, nilai rentang vertikal ini telah dikuantisasi menjadi 5 level atau partisi berbeda. Mulai dari 0 hitam sampai 4 putih. Level ini bisa bervariasi sesuai dengan jenis gambar yang Anda inginkan.
Hubungan kuantisasi dengan tingkat abu-abu telah dibahas lebih lanjut di bawah ini.
Hubungan Kuantisasi dengan resolusi tingkat abu-abu:
Gambar terkuantisasi yang ditunjukkan di atas memiliki 5 tingkat abu-abu yang berbeda. Artinya bayangan yang terbentuk dari sinyal ini hanya memiliki 5 warna yang berbeda. Ini akan menjadi gambar hitam putih kurang lebih dengan beberapa warna abu-abu. Nah, jika Anda ingin meningkatkan kualitas gambar, ada satu hal yang dapat Anda lakukan di sini. Yaitu, untuk meningkatkan level, atau resolusi level abu-abu ke atas. Jika Anda meningkatkan level ini menjadi 256, itu berarti Anda memiliki gambar skala abu-abu. Yang jauh lebih baik daripada gambar hitam putih sederhana.
Sekarang 256, atau 5 atau level apa pun yang Anda pilih disebut level abu-abu. Ingat rumus yang kita bahas di tutorial sebelumnya tentang resolusi tingkat abu-abu yaitu,
Kami telah membahas bahwa tingkat abu-abu dapat didefinisikan dengan dua cara. Yang dua ini.
- Tingkat abu-abu = jumlah bit per piksel (BPP). (K dalam persamaan)
- Tingkat abu-abu = jumlah tingkat per piksel.
Dalam hal ini kita memiliki tingkat abu-abu sama dengan 256. Jika kita harus menghitung jumlah bit, kita cukup memasukkan nilai-nilai tersebut ke dalam persamaan. Dalam kasus 256 tingkat, kami memiliki 256 warna abu-abu yang berbeda dan 8 bit per piksel, maka gambar tersebut akan menjadi gambar skala abu-abu.
Mengurangi tingkat abu-abu
Sekarang kita akan mengurangi level abu-abu gambar untuk melihat efeknya pada gambar.
Sebagai contoh
Katakanlah Anda memiliki gambar 8bpp, yang memiliki 256 level berbeda. Ini adalah gambar grayscale dan gambarnya terlihat seperti ini.
256 Tingkat Abu-abu
Sekarang kita akan mulai mengurangi level abu-abu. Kami pertama-tama akan mengurangi level abu-abu dari 256 menjadi 128.
128 Tingkat Abu-abu
Tidak banyak efek pada gambar setelah menurunkan level abu-abu menjadi setengahnya. Mari kita turunkan lagi.
64 Tingkat Abu-abu
Masih tidak banyak efeknya, maka mari kita kurangi level lebih banyak.
32 Tingkat Abu-abu
Terkejut melihat, efeknya masih kecil. Mungkin karena alasannya, itu adalah gambaran Einstein, tetapi mari kita kurangi levelnya lebih banyak.
16 Tingkat Abu-abu
Boom di sini, kita pergi, gambar akhirnya terungkap, bahwa itu dipengaruhi oleh level.
8 Tingkat Abu-abu
4 Tingkat Abu-abu
Sekarang sebelum menguranginya, selanjutnya dua tingkat 2, Anda dapat dengan mudah melihat bahwa gambar telah terdistorsi buruk dengan mengurangi tingkat abu-abu. Sekarang kita akan menguranginya menjadi 2 level, yang tidak lain adalah level hitam dan putih sederhana. Artinya gambar tersebut akan berupa gambar hitam putih sederhana.
2 Tingkat Abu-abu
Itu level terakhir yang bisa kita capai, karena jika dikurangi lebih jauh, itu hanya akan menjadi gambar hitam, yang tidak dapat diartikan.
Pembuatan kontur
Ada pengamatan menarik di sini, bahwa saat kita mengurangi jumlah tingkat abu-abu, ada jenis efek khusus yang mulai muncul pada gambar, yang dapat terlihat jelas pada gambar 16 tingkat abu-abu. Efek ini dikenal sebagai Contouring.
Kurva preferensi Iso
Jawaban atas efek ini, itulah sebabnya muncul, terletak pada kurva preferensi Iso. Mereka dibahas dalam tutorial berikutnya tentang kurva preferensi Contouring dan Iso.